Вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник

Вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ЛВТОРСИОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 552497

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 407178 (22) Заявлено 16.)0.75 (21) 2180767/06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 16.05.77 (51) Ц I/a г F 28D 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии (53) УДК 621.565.94 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Х. Мухутдинов, М, 3. Гумеров и Л. В. Канатьев

Уфимский нефтяной институт (71) Заявитель (54) ВИХРЕВОЙ ВЕРТИКАЛЬНЪ|Й КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ

ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, применяемым преимущественно в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газовой промышленностях для охлаждения,газожидкостных, парогазовых и парожидкостных смесей с одновременной конденсацией паров и сепарацией жидкой дисперсной фазы (аэрозолей).

Наиболее близким решением из известных является вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник с трубами, закрепленными в трубных решетках и имеющими вихревые энергоразделители. Часть труб по концам снабжена каплеотбойниками, выполненными в виде концентрично размещенных стаканов, имеющих наклонные прорези с внутренней отбортовкой, а другая часть труб заглушена с холодного конца и выполнена с кольцевыми прорезями, размещенными над уровнем верхней трубной решетки для отсоса жидкой фазы под действием разрежения.

На «холодных» и «горячих» концах вихревых труб установлены сепарирующие устройства.

Для удаления жидкости с верхней (съемной) трубной решетки «холодные» концы нескольких вихревых труб заглушены и имеют сверления на уровне трубной решетки, а энергоразделители для создания разрежения в тру2 бах выполнены с осевыми отверстиями сечением менее /4 сечения трубы.

Такая конструкция и метод удаления жидкости с верхней трубной решетки пригодны только для чистых жидкостей. При отсосс жидкостей, содержащих механические примеси, окислы металлов, соли и т. п., возможно засорение отложениями осевых отверстий энергоразделителей.

10 Кроме того, в трубе, в области плоского торцового среза энергоразделителя, между вращающимися потоками уходящего через осевое отверстие «холодного» и входящего через сопловые вводы исходного газа образуется ваку15 умная кольцевая зона, в которую затягивается часть входящего газа, а при наличии в составе его жидкости — вместе с жидкостью, которая уносится «холодным» потоком.

Таким образом, часть газа не участвует в

20 процессе энергетического разделения, что снижает эффективность работы отдельной вихревой трубы и аппарата в целом.

Цель изобретения — повышение термодинамической эффективности при использовании

25 загрязненных сред.

Эта цель достигается тем, что участок каждой заглушенной с «холодного» конца трубы выполнен в виде инжектора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплоЗ0 обменник, общий вид; на фиг. 2 — конструк552497 тивные изменения узлов и деталей вихревых

Tp) о.

Terrлообменнпк содержит кожух 1; штуцеры 2 и 3 соответственно для подвода и отвода хладагепта; трубные решетки 4 и 5 с закрепленными в нпх теплообменными вихревыми трубами 6, 7 и прямоточными трубами 8; энергоразделители 9, имеющие осевое отверстие-диафрагму и рабочую часть в форме усеченного конуса с винтовой нарезкой, образующей сопловые каналы для ввода газа в трубу и насадок, наружная поверхность которого плавно сопрягается с внутренней поверхностью сопловых каналов и сходит к осевому отверстию энергоразделителя; «холодные» трубы 10; трубы 11, заглушенные сверху и имеющие отверстия на уровне съемной трубной решетки 12 с инжекционными устройствами 13; промежуточный кожух 14 со штуцером 15 для подвода среды в камеру А; уплотнительные 20 устройства, монтируемые на трубах 10, 11 и

16, состоящие из колец 17, приваренных к трубам, уплотнительного материала 18, нажим.ных колец 19 и специальных, гаек 20; верхнюю крышку 21 с перегородкой 22, отбойни- 25 ками 23 и 24 и штуцерами 25 и 26 для отвода сред из камер Б и В соответственно; нижнюю крышку 27 с отбойником 28 и штуцерами 29 и

30 для отвода жидкости и газа соответственно.

Вихревой вертикальный кожухотрубчатый 30 теплообменник работает следующим образом.

Газожидкостная (парожидкостпая, парогазовая) смесь через штуцер 15 поступает в приемно-распределительную камеру А. Дросселируясь в каналах винтовой нарезки энерго- 35 разделителей 9, поток в виде вихревых струй вводится в трубы б и 7 тангенциально их внутренней поверхности, где происходит энергетическое разделение потока на две составляющие: «горячую», выходящую из труб 6 и 7 в камеру Г и через штуцер 29 из аппарата, и

«холодную», выходящую через диафрагмы энергоразделителей 9 и трубы 10 в камеру Б и через штуцер 25 из аппарата; часть «горячего» потока («вторичный горячий» поток) из камеры Г проходит через теплообменные трубы 8, где дополнительно охлаждается, в камеру В, откуда выводится через штуцер 26. жидкая фаза, приносимая исходным, газом или образующаяся в результате конденсации некоторых компонентов исходного газа, под действием центробежной силы отбрасывается на внутреннюю поверхность труб б и 7 и выходит с «горячим» потоком в камеру Г, где отделяется от газа при его контакте с отбойником 28 и стекает в конденсатосборник. 5Кидкость, уносимая «холодным» и «вторичным горячим» потоком в камеры Б и В, отделяется от газа с помощью отбойников 23 и 24 и накапливается на решетке 12, с которой отсасывается инжекционными устройствами 13 через отверстия в трубах 11 внутрь вихревых труб 7 и выходит с газом в камеру Г. Из камеры Г жидкость выводится через штуцер 29.

Хладагент для охлаждения теплообменных труб б, 7 и 8 подается через штуцер 2 в камеру Д, омывает трубы и выводится через штуцер 3.

Формула изобретения

Вихревой вертикальный кожухотрубчатый теплообменник по авт. св. № 407178. о тл и ч аю шийся тем, что, с целью повышения его термодинамической эффективности при использовании загрязненных рабоких сред, участок каждой заглушенной с холодного конца трубы выполнена в виде инжектора.

552497

Составитель Т. Юдина

Техред И. Карандашова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Н. Купрякова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 923/6 Изд, № 383 Тираж 829 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам пзобрет ний и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5